Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С НЕМЕТАЛЛАМИСтр 1 из 2Следующая ⇒
Лекция 7. Химические свойства металлов: щелочных, щелочноземельных, магния, алюминия, переходных металлов (меди, цинка, хрома, железа).
По химическим свойствам металлы подразделяют на:
· Активные (в ряду напряжений до Al включительно) · Металлы средней активности (от Al до водорода) · Малоактивные (после водорода) · Благородные металлы – Au, Pt, Pd, Ir Os
В окислительно восстановительных реакциях металлы могут быть только восстановителями.Атомы металлов легко отдают электроны внешнего (а d элементы и предвнешнего) электронного слоя, превращаясь в положительные ионы – катионы. Возможные степени окисления Ме от 0 до +7.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С НЕМЕТАЛЛАМИ
С ВОДОРОДОМ
Реагируют при нагревании металлы IA и IIA группы, кроме бериллия - образуются твёрдые нестойкие вещества гидриды. Остальные металлы не реагируют.
2K + H₂ = 2KH (гидрид калия) Ca + H₂ = CaH₂ (гидрид кальция)
При действии воды, гидриды разлагаются на гидроксид металла и водород:
С КИСЛОРОДОМ
Щелочные металлы при нормальных условиях образуют оксиды, пероксиды, надпероксиды (литий – оксид, натрий – пероксид, калий, цезий, рубидий – надпероксид)
4Li + O2 = 2Li2O (оксид) 2Na + O2 = Na2O2 (пероксид) K+O2=KO2 (надпероксид)
Остальные металлыглавных подрупп при нормальных условиях образуют оксиды в которых степень окисления равна номеру группы
4Al + O2 = 2Al2O3
Металлы побочных подрупп образуют разные оксиды при нормальных условиях и при нагревании. Железо железную окалину Fe3O4 (Fe⁺ ² O∙ Fe2⁺ ³ O3)
3Fe + 2O2 = Fe3O4 4Cu + O₂ = 2Cu₂ ⁺ ¹ O (красный) 2Cu + O₂ = 2Cu⁺ ² O (чѐ рный ); 2Zn + O₂ = ZnO 4Cr + 3О2 = 2Cr2О3
С ГАЛОГЕНАМИ
Щелочные при нормальных условиях с F, Cl, Br воспламеняются:
2Na + Cl2 = 2NaCl (хлорид)
Сa+Cl2=СaCl2 2Al+3Cl2 = 2AlCl3
Металлы побочных подгрупп регируютпри повышенных температурах:
Cu + Cl₂ = Cu⁺ ² Cl₂ Zn + Cl₂ = ZnCl₂ 2Fe + ЗС12 = 2Fe ⁺ ³ Cl3 2Cr + 3Br2 = 2Cr ⁺ ³ Br3 2Cu + I ₂ = 2Cu ⁺ ¹ I (не бывает йодида меди (+2)! ) С СЕРОЙ
Реакция идет при нагревании даже с щелочными металлами, исключение: с ртутью при нормальных условиях. Образуются сульфиды. Реагируют все металлы, кроме золота и платины.
2K + S = K2S Сa+S = СaS 2Al+3S = Al2S3 Cu + S = Cu⁺ ² S 2Cr + 3S = Cr2⁺ ³ S3 Fe + S = Fe⁺ ² S С ФОСФОРОМ Реакции протекают при нагревании: Образуются фосфиды.
3Ca + 2P =Са3P2 Al + P = AlP
С АЗОТОМ
Реакции протекает при нагревании (исключение: литий с азотом при нормальных условиях). Образуются нитриды металлов. Азот в нитридах проявляет -3.
6Li + N2 = 2Li3N (нитрид лития) (н.у.) 3Mg + N2 = Mg3N2 2Al + N2= 2AlN 2Cr + N2 = 2CrN 3Fe + N2 = Fe₃ ⁺ ² N₂ ¯ ³
Нитриды тоже разлагаются при действии воды с образованием основания и аммиака:
С УГЛЕРОДОМ
2Li + 2C = Li2C2, Са + 2С = СаС2 4Al+3C = Al4C3
Карбиды делятся на ацетилениды, то есть при действии воды на эти карбиды, выделяется ацетилен, и метаниды, при действии воды на метаниды выделяется метан.
С КРЕМНИЕМ
4Cs + Si = Cs4Si ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С ВОДОЙ
С водой реагируют металлы, стоящие до водорода в электрохимическом ряду напряжений
2Na + 2HOH = 2NaOH + H2↑
Алюминий (после разрушения оксидной пленки - амальгирование), магний при нагревании, образуются нерастворимые основания и водород.
2Аl + 6Н2O = 2Аl(ОН)3 + ЗН2↑
Zn + H2O = ZnO + H2↑ 3Fe + 4HOH = Fe3O4 + 4 H2↑ 2Cr + 3H₂ O = Cr₂ O₃ + 3H₂ ↑
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С КИСЛОРОДОМ И ВОДОЙ
На воздухе железо и хром легко окисляется в присутствии влаги (ржавление):
4Fe + 3O2 + 6 H₂ O = 4Fe(OH)3 4Cr + 3 O2 + 6 H₂ O = 4Cr(OH)3
РЕАКЦИИ С СОЛЯМИ
Восстановление из растворов солей: CuSO4 + Zn = ZnSO4+ Cu FeSO4 + Cu = реакция не протекает Mg + CuCl2(pp) = MgCl2 + Сu
ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛОВ
ЗАДАНИЯ 1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Лекция 7. Химические свойства металлов: щелочных, щелочноземельных, магния, алюминия, переходных металлов (меди, цинка, хрома, железа).
По химическим свойствам металлы подразделяют на:
· Активные (в ряду напряжений до Al включительно) · Металлы средней активности (от Al до водорода) · Малоактивные (после водорода) · Благородные металлы – Au, Pt, Pd, Ir Os
В окислительно восстановительных реакциях металлы могут быть только восстановителями.Атомы металлов легко отдают электроны внешнего (а d элементы и предвнешнего) электронного слоя, превращаясь в положительные ионы – катионы. Возможные степени окисления Ме от 0 до +7.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С НЕМЕТАЛЛАМИ
С ВОДОРОДОМ
Реагируют при нагревании металлы IA и IIA группы, кроме бериллия - образуются твёрдые нестойкие вещества гидриды. Остальные металлы не реагируют.
2K + H₂ = 2KH (гидрид калия) Ca + H₂ = CaH₂ (гидрид кальция)
При действии воды, гидриды разлагаются на гидроксид металла и водород:
С КИСЛОРОДОМ
Щелочные металлы при нормальных условиях образуют оксиды, пероксиды, надпероксиды (литий – оксид, натрий – пероксид, калий, цезий, рубидий – надпероксид)
4Li + O2 = 2Li2O (оксид) 2Na + O2 = Na2O2 (пероксид) K+O2=KO2 (надпероксид)
Остальные металлыглавных подрупп при нормальных условиях образуют оксиды в которых степень окисления равна номеру группы
4Al + O2 = 2Al2O3
Металлы побочных подрупп образуют разные оксиды при нормальных условиях и при нагревании. Железо железную окалину Fe3O4 (Fe⁺ ² O∙ Fe2⁺ ³ O3)
3Fe + 2O2 = Fe3O4 4Cu + O₂ = 2Cu₂ ⁺ ¹ O (красный) 2Cu + O₂ = 2Cu⁺ ² O (чѐ рный ); 2Zn + O₂ = ZnO 4Cr + 3О2 = 2Cr2О3
С ГАЛОГЕНАМИ
Щелочные при нормальных условиях с F, Cl, Br воспламеняются:
2Na + Cl2 = 2NaCl (хлорид)
Сa+Cl2=СaCl2 2Al+3Cl2 = 2AlCl3
Металлы побочных подгрупп регируютпри повышенных температурах:
Cu + Cl₂ = Cu⁺ ² Cl₂ Zn + Cl₂ = ZnCl₂ 2Fe + ЗС12 = 2Fe ⁺ ³ Cl3 2Cr + 3Br2 = 2Cr ⁺ ³ Br3 2Cu + I ₂ = 2Cu ⁺ ¹ I (не бывает йодида меди (+2)! ) С СЕРОЙ
Реакция идет при нагревании даже с щелочными металлами, исключение: с ртутью при нормальных условиях. Образуются сульфиды. Реагируют все металлы, кроме золота и платины.
2K + S = K2S Сa+S = СaS 2Al+3S = Al2S3 Cu + S = Cu⁺ ² S 2Cr + 3S = Cr2⁺ ³ S3 Fe + S = Fe⁺ ² S С ФОСФОРОМ Реакции протекают при нагревании: Образуются фосфиды.
3Ca + 2P =Са3P2 Al + P = AlP
С АЗОТОМ
Реакции протекает при нагревании (исключение: литий с азотом при нормальных условиях). Образуются нитриды металлов. Азот в нитридах проявляет -3.
6Li + N2 = 2Li3N (нитрид лития) (н.у.) 3Mg + N2 = Mg3N2 2Al + N2= 2AlN 2Cr + N2 = 2CrN 3Fe + N2 = Fe₃ ⁺ ² N₂ ¯ ³
Нитриды тоже разлагаются при действии воды с образованием основания и аммиака:
С УГЛЕРОДОМ
2Li + 2C = Li2C2, Са + 2С = СаС2 4Al+3C = Al4C3
Карбиды делятся на ацетилениды, то есть при действии воды на эти карбиды, выделяется ацетилен, и метаниды, при действии воды на метаниды выделяется метан.
С КРЕМНИЕМ
4Cs + Si = Cs4Si |
Последнее изменение этой страницы: 2019-05-18; Просмотров: 323; Нарушение авторского права страницы